SĂNĂTATE. O echipă de cercetători de la Universitatea California din San Diego a reușit, cu ajutorul inteligenței artificiale, să clarifice o controversă științifică ce a durat mai bine de un sfert de secol. Oamenii de știință au identificat mecanismul genetic prin care o genă-cheie, NOD2, declanșează boala Crohn, o afecțiune inflamatorie intestinală severă.
Descoperirea explică de ce unele celule imunitare din intestin – macrofagele – devin agresive, în timp ce altele au rol vindecător. În mod normal, aceste două tipuri de macrofage colaborează pentru a proteja organismul: unele distrug bacteriile, iar altele repară țesuturile. Când echilibrul este perturbat, apar inflamații cronice și leziuni intestinale specifice bolii Crohn.
Pentru a înțelege ce provoacă acest dezechilibru, cercetătorii au folosit algoritmi de învățare automată care au analizat mii de mostre de țesut afectat. Astfel, au identificat o „semnătură genetică” de 53 de gene ce separă macrofagele inflamatorii de cele regenerative. Printre ele se află și o genă care produce o proteină esențială, numită girdin (GIV).
Rezultatele au arătat că, în macrofagele sănătoase, proteina NOD2 interacționează cu girdin, reglând inflamația și favorizând vindecarea țesuturilor. Însă mutația genei NOD2, asociată cu boala Crohn, elimină exact regiunea necesară acestei legături, ceea ce duce la pierderea controlului asupra reacțiilor imunitare.
„NOD2 este un fel de sistem de alarmă al intestinului. Când nu se poate conecta la girdin, sistemul imunitar intră în haos”, a explicat profesorul Pradipta Ghosh, coordonatorul cercetării.
Pentru a testa ipoteza, echipa a efectuat experimente pe șoareci lipsiți de proteina girdin. Animalele au dezvoltat o inflamație severă a intestinului și dezechilibre majore ale florei intestinale, unele cazuri ducând chiar la sepsis, o infecție sistemică fatală.
„Intestinul este un câmp de luptă microscopic, iar macrofagele sunt trupele de menținere a păcii. Cu ajutorul inteligenței artificiale am putut, pentru prima dată, să vedem clar cine sunt combatanții și ce rol are fiecare”, a declarat dr. Gajanan Katkar, coautor al studiului.
Prin combinarea inteligenței artificiale cu biologia moleculară și experimentele pe modele animale, cercetătorii au pus capăt uneia dintre cele mai vechi controverse din studiul bolilor intestinale. Descoperirea ar putea duce la dezvoltarea unor terapii inovatoare care să restabilească interacțiunea pierdută dintre proteinele NOD2 și girdin, deschizând noi perspective pentru tratamentul bolilor inflamatorii intestinale.
Lucrarea a fost publicată în prestigioasa revistă Cell Reports.
